JP7394196B2 - 電気回路体及び冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
<電気回路体の構成>
図1は、第1実施形態に係る電気回路体100の構成図である。
なお、図1に示す破線矢印は、後記するコモンモードノイズの経路を示している。
図1に示す電気回路体100は、所定の電力変換を行い、また、この電力変換に伴うノイズを抑制するものである。図1に示すように、電気回路体100は、ノイズフィルタ基板10と、インバータ基板20(電力変換基板)と、第1リングコア30と、第2リングコア40と、を備えている。
リアクトル23は、インバータ基板20における高調波電流を抑制する素子である。図1の例では、正側の配線rにおいて、平滑コンデンサ22との接続箇所よりもダイオードブリッジ21側にリアクトル23が設けられている。
第1実施形態によれば、インバータ基板20の入力側の第1配線fa,fb,fcを第1リングコア30に巻回し、また、インバータ基板20の出力側の第2配線gu,gv,gwを第2リングコア40に巻回するようにしている。このように第1リングコア30及び第2リングコア40を設けることで、コモンモードノイズの抑制効果を従来よりも高めることができる。
図5に示す比較例の電気回路体200は、第1リングコア30(図1参照)が設けられていない点が、第1実施形態の電気回路体100(図1参照)とは異なっている。また、図5の比較例は、第2リングコア40における第2配線gu,gv,gwの巻数が3回であり、第1実施形態の場合(第2配線gu,gv,gwの巻数が2回)よりも多くなっている。なお、比較例におけるその他の構成については、第1実施形態と同様であるから、説明を省略する。
なお、図2Aの横軸はノイズの周波数(対数目盛)であり、縦軸は雑音端子電圧(つまり、ノイズ)である。また、シミュレーション結果として図2Aに示している雑音端子電圧は、コモンモードノイズのみではなく、インバータサージ等の他のノイズも重畳したものになっている。
図2Bの比較例を参照すると、特に4.5~10[MHz]の周波数帯域K1の略全ての範囲で、雑音端子電圧が35[dBμV]以上になっている。これは、第2リングコア40(図5参照)における第2配線gu,gv,gw(図5参照)の巻数(3回)が比較的多く、結果的に第2配線gu,gv,gwの配線長が長くなったためである。
第2実施形態は、前記したダイオードブリッジ21(図1参照)に代えて、第1配線fa,fb,fcにダイオードモジュール50(図3参照)を設ける点が、第1実施形態とは異なっている。また、第2実施形態は、第1配線fa,fb,fcにおいて、ダイオードモジュール50とインバータ基板20との間に第1リングコア30を設ける点が、第1実施形態とは異なっている。なお、その他については第1実施形態と同様である。したがって、第1実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
図3に示すように、電気回路体100Aは、ノイズフィルタ基板10と、インバータ基板20A(電力変換基板)と、第1リングコア30と、第2リングコア40と、ダイオードモジュール50と、を備えている。
第2実施形態によれば、ダイオードモジュール50を別途設けることで、第1実施形態よりもインバータ基板20Aの面積を小さくすることができる。したがって、電気回路体100Aが収容される電装品ボックス(図示せず)の省スペース化を図ることができる。また、第1実施形態に比べて、第1リングコア30をインバータ回路24(ノイズの発生源)にさらに近づけることができる。したがって、第1実施形態よりもコモンモードノイズの抑制効果をさらに高めることができる。
第3実施形態は、圧縮機1(図4参照)の駆動源として、第1実施形態の電気回路体100(図1参照)が接続されたモータM(図1、図4参照)を備える空気調和機W(図4参照)について説明する。なお、交流電源E(図1参照)からモータM(図1参照)までの回路構成は、第1実施形態の電気回路体100(図1参照)と同様である。したがって、第1実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
図4は、第3実施形態に係る空気調和機Wの構成図である。
なお、図4の実線矢印は、暖房運転時の冷媒の流れを示している。また、図4の破線矢印は、冷房運転時の冷媒の流れを示している。図4に示す空気調和機W(冷凍サイクル装置)は、暖房や冷房等の空調を行う機器である。
室外ファン3は、室外ファンモータ3aの駆動によって、室外熱交換器2に外気を送り込むファンであり、室外熱交換器2の付近に設置されている。
室内ファン8は、室内ファンモータ8aの駆動によって、室内熱交換器7に室内空気を送り込むファンであり、室内熱交換器7の付近に設置されている。
第3実施形態によれば、圧縮機1のモータMへのノイズを低減した、安価で信頼性の高い空気調和機Wを提供できる。
以上、本発明に係る電気回路体100,100Aや空気調和機Wについて各実施形態で説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、第1実施形態(図1参照)では、第1リングコア30における第1配線fa,fb,fcの巻数が3回であり、第2リングコア40における第2配線gu,gv,gwの巻数が2回である場合について説明したが、前記した各巻数は適宜に変更可能である。例えば、第1配線fa,fb,fcが第1リングコア30に巻回される巻数が3回以上であり、第2配線gu,gv,gwが第2リングコア40に巻回される巻数は2回以下であるようにしてもよい。ここで、例えば、第1配線fa,fb,fcが第1リングコア30に単に通されている(貫通している)場合には、巻数を1回としてカウントするものとする。同様に、第2配線gu,gv,gwが第2リングコア40に単に通されている(貫通している)場合にも、巻数を1回としてカウントするものとする。
なお、第2実施形態(図3参照)についても同様のことがいえる。
また、インバータ基板20(電力変換基板)の構成は、図1や図3の例に限定されるものではない。例えば、所定の電力変換基板(図示せず)にコンバータ回路(図示せず)が実装され、その出力側がモータ等の負荷装置に接続される構成であってもよい。また、インバータ基板20(図1参照)に実装されたリアクトル23を適宜に省略してもよい。
また、各実施形態では、電気回路体100に三相交流電力が入力される例について説明したが、これに限らない。例えば、単相交流電力が供給される電気回路体にも、各実施形態を適用できる。
また、第3実施形態では、室内機Gi(図4参照)及び室外機Go(図4参照)が一台ずつ設けられる構成について説明したが、これに限らない。すなわち、並列接続された複数台の室内機を設けてもよいし、また、複数台の室外機を設けてもよい。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
10 ノイズフィルタ基板
11 ノイズフィルタ回路
20,20A インバータ基板(電力変換基板)
21 ダイオードブリッジ(電力変換回路)
22 平滑コンデンサ(電力変換回路)
23 リアクトル
24 インバータ回路(電力変換回路)
30 第1リングコア
40 第2リングコア
50 ダイオードモジュール
1 圧縮機
2 室外熱交換器
3 室外ファン
4 四方弁
6 膨張弁
7 室内熱交換器
8 室内ファン
fa,fb,fc,fd,fe 第1配線
gu,gv,gw 第2配線
m 配線(第4配線)
n 配線(第3配線)
p1 配線(第6配線)
p2 配線(第5配線)
p3 配線(第7配線)
E 交流電源
J チョークコイル
La,Lb,Lc リアクトル
M モータ
Q 冷媒回路
W 空気調和機
Claims (3)
- ノイズフィルタ回路が実装され、交流電源に接続されるノイズフィルタ基板と、
電力変換回路が実装され、入力側が第1配線を介して前記ノイズフィルタ基板に接続されるとともに、出力側が第2配線を介してモータに接続される電力変換基板と、
前記第1配線が巻回される第1リングコアと、
前記第2配線が巻回される第2リングコアと、を備え、
前記第1リングコアと前記第2リングコアとは、共通の材料で構成されており、
前記交流電源は、第3配線を介して接地され、
前記ノイズフィルタ回路は、第4配線を介して接地され、
前記モータの巻線は、第5配線を介して接地され、
前記第3配線と前記第4配線とが第6配線を介して接続され、
前記第4配線と前記第5配線とが第7配線を介して接続されていること
を特徴とする電気回路体。 - 前記第1配線において、前記第1リングコアと前記電力変換基板との間の配線長は、前記第1リングコアと前記ノイズフィルタ基板との間の配線長よりも短いこと
を特徴とする請求項1に記載の電気回路体。 - 圧縮機、室外熱交換器、膨張弁、及び室内熱交換器を備えるとともに、
ノイズフィルタ回路が実装され、交流電源に接続されるノイズフィルタ基板と、
電力変換回路が実装され、入力側が第1配線を介して前記ノイズフィルタ基板に接続されるとともに、出力側が第2配線を介してモータに接続される電力変換基板と、
前記第1配線が巻回される第1リングコアと、
前記第2配線が巻回される第2リングコアと、を有する電気回路体を備え、
前記第1リングコアと前記第2リングコアとは、共通の材料で構成されており、
前記交流電源は、第3配線を介して接地され、
前記ノイズフィルタ回路は、第4配線を介して接地され、
前記モータの巻線は、第5配線を介して接地され、
前記第3配線と前記第4配線とが第6配線を介して接続され、
前記第4配線と前記第5配線とが第7配線を介して接続され、
前記モータは、前記圧縮機の駆動源であること
を特徴とする冷凍サイクル装置。
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